一种快恢复二极管、芯片及其制作方法技术

本公开提供一种快恢复二极管、芯片及其制作方法，包括：P+型阳极区、基区和N+型阴极区，在所述基区靠近所述N+阴极区的部分还包括：至少一个埋层区，所述至少一个埋层区包括具有第一掺杂类型的第一部分和具有第二掺杂类型的第二部分，所述第一部分与所述第二部分构成PN结。结。结。

【技术实现步骤摘要】
一种快恢复二极管、芯片及其制作方法


[0001]涉及半导体器件领域，尤其涉及一种快恢复二极管、芯片及其制作方法。

技术介绍

[0002]在功率器件的应用电路中，例如IGBT功率器件的应用电路中，大部分负载呈感性，因此需要反并联一个二极管。从而使得在主器件关断后，通过反并联的二极管给感性负载提供续流回路。
[0003]随着IGBT技术的发展，要求反并联的二极管必须工作在高达数百安培的电流下，其反向恢复时间仅需几个微妙，即具有快速恢复能力。此外，为了避免电流的谐振和电磁兼容等使二极管和功率器件损坏，要求二极管在反向恢复末期避免出现电流“阶跃”现象，即拥有软恢复特性。
[0004]然而，在现有技术中快速软恢复能力可能与二极管的其他性能相互矛盾，例如，为了获得快速软回复，可能会牺牲正向压降和漏电流低等低通态损耗性能。
[0005]因此，本公开提供一种快恢复二极管、芯片及其制作方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]根据本公开的一个方面，提供了一种快恢复二极管，包括：P+型阳极区、基区和N+型阴极区，在所述基区靠近所述N+阴极区的部分还包括：至少一个埋层区，所述至少一个埋层区包括第一部分和第二部分，所述第一部分的掺杂类型与所述第二部分的掺杂类型不同，并且所述第一部分和所述第二部分构成PN结。
[0007]根据一些实施例，所述基区为N
‑
型掺杂。
[0008]根据一些实施例，所述第一部分比所述第二部分更靠近P+型阳极区，所述第二部分比所述第一部分更靠近N+型阴极区。
[0009]根据一些实施例，所述第一部分的掺杂浓度不大于所述第二部分的掺杂浓度。
[0010]根据一些实施例，所述第一部分为P+型掺杂，所述第二部分为N+型掺杂。
[0011]根据一些实施例，所述至少一个埋层区的厚度小于所述基区。
[0012]根据一些实施例，所述至少一个埋层区中的任意一个埋层区在水平面上的形状为矩形、圆形或六边形。
[0013]根据一些实施例，所述至少一个埋层区呈中心对称分布。
[0014]根据本公开的另一方面，提供了一种快恢复二极管芯片，包括芯片有源区，所述芯片有源区包括如上所述的快恢复二极管。
[0015]根据本公开的又一方面，提供了一种快恢复二极管的制作方法，包括如下步骤：对衬底进行掺杂，形成N+型阴极区；在所述N+型阴极区上形成N
‑
型基区；在所述N
‑
型基区中靠近所述N+型阴极区的部分形成埋层区，所述埋层区包括PN结；在所述N
‑
型基区上形成P+型阳极区。
[0016]本公开通过在快恢复二极管中加入埋层区结构，在提高二极管的开关软度的同时
又不影响低通态损耗性能。
[0017]根据在下文中所描述的实施例，本公开的这些和其它方面将是清楚明白的，并且将参考在下文中所描述的实施例而被阐明。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是一种二极管的结构示意图；
[0020]图2是一种基于FCE的二极管的结构示意图；
[0021]图3是一种基于CIBH的二极管的结构示意图；
[0022]图4是另一种基于CIBH的二极管的结构示意图；
[0023]图5是根据本公开示例性实施例的快恢复二级管的结构示意图；
[0024]图6是根据本公开示例性实施例的快恢复二级管的埋层结构的俯视示意图；
[0025]图7是根据本公开示例性实施例的快恢复二级管的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
[0026]将理解的是，尽管术语第一、第二、第三等等在本文中可以用来描述各种元件、部件、区、层和/或部分，但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应当由这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分相区分。因此，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可以被称为第二元件、部件、区、层或部分而不偏离本公开的教导。
[0027]诸如“在
…
下面”、“在
…
之下”、“较下”、“在
…
下方”、“在
…
之上”、“较上”等等之类的空间相对术语在本文中可以为了便于描述而用来描述如图中所图示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。将理解的是，这些空间相对术语意图涵盖除了图中描绘的取向之外在使用或操作中的器件的不同取向。例如，如果翻转图中的器件，那么被描述为“在其他元件或特征之下”或“在其他元件或特征下面”或“在其他元件或特征下方”的元件将取向为“在其他元件或特征之上”。因此，示例性术语“在
…
之下”和“在
…
下方”可以涵盖在
…
之上和在
…
之下的取向两者。诸如“在
…
之前”或“在
…
前”和“在
…
之后”或“接着是”之类的术语可以类似地例如用来指示光穿过元件所依的次序。器件可以取向为其他方式(旋转90度或以其他取向)并且相应地解释本文中使用的空间相对描述符。另外，还将理解的是，当层被称为“在两个层之间”时，其可以是在该两个层之间的唯一的层，或者也可以存在一个或多个中间层。
[0028]本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的并且不意图限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定所述及特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件
和/或其群组。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意和全部组合，并且短语“A和B中的至少一个”是指仅A、仅B、或A和B两者。
[0029]将理解的是，当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“连接到另一个元件或层”、“耦合到另一个元件或层”或“邻近另一个元件或层”时，其可以直接在另一个元件或层上、直接连接到另一个元件或层、直接耦合到另一个元件或层或者直接邻近另一个元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一个元件或层上”、“直接连接到另一个元件或层”、“直接耦合到另一个元件或层”、“直接邻近另一个元件或层”时，没有中间元件或层存在。然而，在任何情况下“在
…
上”或“直接在
…
上”都不应当被解释为要求一个层完全覆盖下面的层。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快恢复二极管，包括：P+型阳极区、基区和N+型阴极区，在所述基区靠近所述N+阴极区的部分还包括：至少一个埋层区，所述至少一个埋层区包括第一部分和第二部分，所述第一部分的掺杂类型与所述第二部分的掺杂类型不同，并且所述第一部分和所述第二部分构成PN结。2.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述基区为N
‑
型掺杂。3.根据权利要求1或2所述的二极管，其特征在于，所述第一部分比所述第二部分更靠近P+型阳极区，所述第二部分比所述第一部分更靠近N+型阴极区。4.根据权利要求3所述的二极管，其特征在于，所述第一部分的掺杂浓度不大于所述第二部分的掺杂浓度。5.根据权利要求3所述的二极管，其特征在于，所述第一部分为P+型掺杂，所述第二部分为N+型掺杂。6.根据权利要求1或2所述的二...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡巍，覃荣震，肖海波，张中华，肖强，罗海辉，
申请(专利权)人：株洲中车时代半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：